福建君子峰國家自然保護區(qū)蕨類植物區(qū)系特征分析

陳水木

(三明市林業(yè)局 三明 365000)

福建君子峰自然保護區(qū)(以下簡稱保護區(qū))始建于2003年2月，于2008年1月14日獲國務院批準晉升為國家級自然保護區(qū)。保護區(qū)的特色在于大面積低緯度低海拔保存完好的中亞熱帶常綠闊葉林植被類型，是集物種與生態(tài)保護、水源涵養(yǎng)、永續(xù)利用自然資源等多功能于一體的森林生態(tài)類型國家級自然保護區(qū)[1]。君子峰自然保護區(qū)管委會曾于2005年組織科學考察，調(diào)查保護區(qū)內(nèi)的動植物資源，2014年在三明林業(yè)科技項目支持下，專門對君子峰自然保護區(qū)內(nèi)蕨類植物進行了調(diào)查。本研究主要對保護區(qū)蕨類植物的區(qū)系特征進行分析研究，旨在為該地區(qū)生物多樣性保護開發(fā)利用提供一定的理論依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

保護區(qū)地處東南大陸武夷山脈東南坡，位于福建省三明市明溪縣境內(nèi)。地理坐標北緯26°19′03″～26°39′18″，東經(jīng)116°47′21″～117°31′22″。保護區(qū)總面積180.60 hm2，其中核心區(qū)面積74.97 hm2，緩沖區(qū)面積40.35 hm2，實驗區(qū)面積65.27 hm2。屬于中亞熱帶海洋性季風濕潤氣候；年平均氣溫18.0 ℃，極端最高溫度39.1 ℃，極端最低溫度-8.1 ℃，無霜期為260 d，年降雨量1 737 mm，平均相對濕度84%，保護區(qū)海拔高度300～1 561 m，1 000 m以上的山峰有8座，最高峰仙水巖海拔1 561 m，地貌上以中低山為主。保護區(qū)的主要土壤類型是由花崗巖和片巖發(fā)育的紅壤，沿海拔梯度依次分布有紅壤、黃紅壤、黃壤，800 m以上分布有黃壤或粗骨性黃壤，海拔600 m以下基本是紅壤[2]。

2 研究方法

根據(jù)保護區(qū)的地形地勢，選擇不同生境、方向、海拔和不同的森林群落有重點的布設路線進行野外調(diào)查，并采集標本，參考《福建植物志》[2]和FRPS《中國植物志》全文電子版網(wǎng)站(http://frps.eflora.cn)等進行鑒定分類，收集文獻資料對調(diào)查數(shù)據(jù)進行完善[2]。采用統(tǒng)計、排序及比較分析等方法對森林公園內(nèi)蕨類植物區(qū)系特征進行分析。

3 結果與分析

3.1 蕨類植物區(qū)系組成

依據(jù)秦仁昌分類系統(tǒng)[4]統(tǒng)計可知，保護區(qū)內(nèi)共有蕨類植物39科，76屬，178種。本森林公園蕨類植物分別占中國蕨類植物總數(shù)科的61.90%，屬的33.04%和種的6.84%，占福建蕨類植物總數(shù)科84.78%，屬的71.03%和種的44.95%[5](表1)。

表1 福建君子峰國家自然保護區(qū)蕨類植物比較表

3.2 科的區(qū)系分析

根據(jù)各科所含種數(shù)的多少，將保護區(qū)內(nèi)的蕨類植物科劃為4個等級：單種科(含1種)、少種科(含2～4種)、中等科(含5～9種)、大科(≥10種)。統(tǒng)計結果表明，10種及以上大科有鳳尾蕨科Pteridaceae、卷柏科Selaginellaceae、金星蕨科Thelypteridaceae、蹄蓋蕨科Athyriaceae、水龍骨科Polypodiaceae、鱗毛蕨科Dryopteridaceae等6科95種，占本區(qū)蕨類植物的53.37%；中等科5科，為瘤足蕨科Plagiogyriaceae、碗蕨科Dennstaedtiaceae、中國蕨科Sinopteridaceae、鐵角蕨科Aspleniaceae、膜蕨科Hymenophyllaceae；少種科12科，如里海金沙科Lygodiaceae、鐵線蕨科Adiantaceae、觀音蓮座蕨科Angiopteridaceae等；單種科16科，如木賊科Equisetaceae、陰地蕨科Botrychiaceae、書帶蕨科Vittariaceae等。根據(jù)臧得奎和陸樹剛關于中國蕨類植物科分布區(qū)類型的劃分方案[6，7]，本區(qū)蕨類植物39科可分為7個分布類型(表2)。其中世界分布16科；熱帶分布(第2～7項)21科，占總科數(shù)(不含世界分布)的91.30%；溫帶分布2科，占總科數(shù)的8.69%。

3.2.1 世界分布科

世界分布16科，既有系統(tǒng)發(fā)育較原始的石松科Lycopodiaceae、卷柏科，也有較進化的水龍骨科等，有3個典型的水生植物科，即滿江紅科Azollaceae、蘋科Marsileaceae和槐葉蘋科Salviniaceae；還有鐵線蕨科、鐵角蕨科Aspleniaceae、蹄蓋蕨科Athyriaceae等。

3.2.2 熱帶分布科

熱帶分布21科，其中泛熱帶分布17科，占總科數(shù)的80%，是本區(qū)蕨類植物科的主要分布類型，有海金沙科Lygodiaceae、里白科Gleicheniaceae、蚌殼蕨科Dicksoniaceae、鱗始蕨科Lindsaeaceae、鳳尾蕨科Pteridaceae等。舊大陸熱帶1科，為觀音蓮座科。熱帶亞洲和熱帶美洲1科，為瘤足蕨科。熱帶亞洲至熱帶大洋洲1科，為槲蕨科Drynariaceae。熱帶亞洲1科，為骨碎補科Davalliaceae。

3.2.3 溫帶分布科

溫帶分布科2科，全部是北溫帶分布型，為木賊科、陰地蕨科。

從科的級別分析來看，10種及以上大科6科共有95種，占本區(qū)蕨類植物的53.37%，優(yōu)勢科比較明顯；分布區(qū)類型7種，沒有中國特有分布科，熱帶分布科占了大多數(shù)，溫帶分布科占8.69%，表明地理成分具有明顯的亞熱帶親緣，同時向溫帶過渡。

表2 福建君子峰國家自然保護區(qū)蕨類植物科和屬的分布區(qū)類型統(tǒng)計

3.3 屬的區(qū)系分析

保護區(qū)蕨類植物含5種及以上的6屬，分別為瘤足蕨屬Plagiogyria、復葉耳蕨屬Arachniodes、鐵角蕨屬Asplenium、鳳尾蕨屬Pteris、卷柏屬Selaginellaceae、鱗毛蕨屬Dryopteris，6屬共55種，占本區(qū)蕨類植物的30.89%。2～4種的有33屬共86種，占本區(qū)蕨類植物的48.68%，如線蕨屬Colysis、石松屬Lycopodium、膜蕨屬Hymenophyllum等；單種屬37屬共37種，占本區(qū)蕨類植物的20.78%，如鉤毛蕨屬Cyclogramma、紫柄蕨屬Pseudophegopteris、水龍骨屬Polypodiodes等。

根據(jù)陸樹剛關于中國蕨類植物屬分布區(qū)的劃分方案[7]，對保護區(qū)76屬進行歸類統(tǒng)計，該區(qū)蕨類植物的屬劃分為9種分布區(qū)類型(表2)，其中世界分布21屬；熱帶分布44屬(2～7型)，占總屬數(shù)的80%(不含世界分布)；溫帶分布(8～9型)11屬，占總屬數(shù)的20%。

3.3.1 世界分布屬

世界分布型有21屬，包括典型的水生蕨類屬：蘋屬Marsilea、槐葉蘋屬Salvinia、滿江紅屬Azolla，以及石杉屬Huperzia、木賊屬Equisetum、蕨屬Pteridium、粉背蕨屬Aleuritopteris、舌蕨屬Elaphoglossum等。

3.3.2 熱帶分布屬

熱帶成分共有44屬，其中泛熱帶分布類型最多，有25屬，占總屬數(shù)的45.45%；如桫欏屬Alsophila、禾葉蕨屬Grammitis、海金沙屬Lygodium、鳳尾蕨屬Pteris等，舊大陸熱帶分布8屬，為觀音蓮座屬Angiopteris、團扇蕨屬Gonocormus、芒萁屬Dicranopteris、假脈蕨屬Crepidomanes、鱗蓋蕨屬Microlepia、陰石蕨屬Humata、線蕨屬Colysis11、芒萁屬Dicranopteris、介蕨屬Dryoathyrium。熱帶亞洲和熱帶美洲分布2屬，為金毛狗屬Cibotium和雙蓋蕨屬Diplazium。熱帶亞洲至熱帶大洋洲分布2屬，為菜蕨屬Callipteris、槲蕨屬Drynaria。熱帶亞洲至熱帶非洲分布6屬，為角蕨屬Cornopteris、軸脈蕨屬Ctenitopsis、盾蕨屬Neolepisorus貫眾屬Cyrtomium、瓦韋屬Lepisorus、星蕨屬Microsorium。熱帶亞洲分布1屬，圣蕨屬Dictyocline。

3.3.3 溫帶分布屬

溫帶成分11屬，北溫帶分布型3屬，分別為陰地蕨屬Botrychium、紫萁屬Osmunda、卵果蕨屬Phegopteris。東亞分布及其變型8屬，其中東亞廣布型6屬，分別為鉤毛蕨屬Cyclogramma、紫柄蕨屬Pseudophegopteris、水龍骨屬Polypodiodes、假蹄蓋蕨屬Athyriopsis、凸軸蕨屬Metathelypteris、假瘤蕨屬Phymatopteris；中國-喜馬拉雅分布2屬，為小膜蓋蕨屬Araiostegia、骨牌蕨屬Lepidogrammitis。

從屬的級別分析來看，5種以上的屬占總種數(shù)的30.89%，優(yōu)勢屬不是很明顯，單種屬占總屬數(shù)的比例最高(48.68%)，2～4種屬的占總屬數(shù)的比例其次(43.42%)，表明了保護區(qū)內(nèi)生境復雜多變，同時，蕨類植物科屬結構較簡單，分化程度不高。屬的分布區(qū)類型以熱帶為主，同時溫帶成分占了20%，表明該區(qū)系地理成分具有比較明顯的亞熱帶親緣，同時又向溫帶過渡。

4 結論

通過對保護區(qū)蕨類植物區(qū)系特征進行分析，得出4個結論。

(1)種類豐富。保護區(qū)內(nèi)共有蕨類植物39科，76屬，178種。分別占中國蕨類植物總數(shù)科的61.90%，屬的33.04%和種的6.84%，占福建蕨類植物總數(shù)科84.78%，屬的71.03%和種的44.95%。

(2)優(yōu)勢科比較明顯。10種及以上大科6科，共有95種，占本區(qū)蕨類植物的53.37%，鱗毛蕨科、水龍骨科、金星蕨科等在本區(qū)蕨類植物中占有比較大的優(yōu)勢。

(3)科屬分化程度不高。單種科和單種屬占分別占了總科數(shù)和總屬數(shù)的41.03%和48.68%，說明科、屬內(nèi)的分化程度不高。

(4)具有亞熱帶向溫帶過渡的區(qū)系特征?？萍壦缴峡?，熱帶分布21科，占總科數(shù)(不含世界分布)的91.30%，其中泛熱帶分布類型最多，占總科數(shù)的80%；溫帶分布2科，占總科數(shù)的8.69%。從屬及水平看，熱帶分布44屬，占總屬數(shù)的80%，其中泛熱帶分布類型最多，占總屬數(shù)的45.45%；溫帶分布11屬，占總屬數(shù)的20%?？?、屬的分布區(qū)類型表明該區(qū)系特征具有明顯的亞熱帶親緣，同時又向溫帶過渡。

致 謝：感謝福建君子峰國家自然保護區(qū)管委會對本研究的大力支持！